Alginat

Definition/Inledning

Alginaterär en familj av föreningar som naturligt förekommer i cellvägg och extracellulär matrix av olika arter av bruntång, ofta innefattande upp till 40% av växtens biomassa. Vissa bakteriearter har också visat sig producera alginater, inklusive den vanliga infektiösa Pseudomonas aeruginosa. [1] Alginater ser omfattande användning i kosmetika, livsmedel och biomedicinska industrier på grund av deras fysikaliska egenskaper och inneboende biokompatibilitet.

Byggstenarnaför alginater är guluronsyra och mannuronsyra, båda monosackarider nära besläktade med glukos. Dessa byggstenar blankett [publikationstyp] långa kedjor som, med tillsats av vatten, genererar en anjonisk polysackaridställning i en vattenhaltig matris. Variera proportionerna av guluronsyra och mannuronsyra genererar alginatföreningar med olika fysikaliska och kemiska egenskaper. [2] Med tillsats av en jonisk tvärbindare såsom kalcium eller barium blankett [publikationstyp] alginater en elastisk, flexibel, fast/halvfast hydrogel. Dessa hydrogeler har använts i stor utsträckning som ett vävnadsgränssnitt i sårförband och som en konstruktion för inkapsling av celler och andra terapeutiska föreningar.

Frågorav oro

Grundläggandeegenskaper hos Alginater

Biokompatibilitet

Olikaformer av alginat är godkända av FDA för användning främst som ett förtjockningsmedel, och alginat är allmänt känt för att vara biokompatibelt och biologiskt nedbrytbart. [3] Medan vissa bevis tyder på att alginathydrogeler är icke-antigena, har in vivo-forskning visat att både djur och människa ofta monterar ett generaliserat främmande kroppsimmunsvar när signifikanta mängder alginat införs i den fysiologiska miljö. Med detta sagt har olika material studerats som modifierande och förstärkande medel för att minska immunogeniciteten hos alginat, med det varierande löftet [4].

Genomtränglighet

Alginaterär hydrofila av natur, och tvärbundna hydrogeler innehåller en signifikant vattenhaltig komponent. På grund av den strukturella kemi hos alginatställningar diffunderar vatten och andra små molekyler fritt genom hydrogelen. På grund av detta diffunderar många terapeutiska föreningar ut ur alginathydrogeler i förutsägbara och konsekventa hastigheter, vilket gör dem till användbara biomaterialbärare vid läkemedelsleverans. [5] Dessutom tillåter denna egenskap alginathydrogeler att i viss utsträckning jämvikt med sin miljö, och följaktligen kan alginathydrogeler upprätthålla en relativt fysiologisk inre miljö in vivo-förhållanden. [6]

Variabilitet

Alginatertvärbinder för att blankett [publikationstyp] hydrogeler under en generellt flexibel uppsättning villkor, vilket möjliggör signifikant variation i sammansättningen och egenskaperna hos det resulterande biomaterialet. En mängd olika föreningar kan kombineras med alginater utan att störa deras förmåga att tvärbinda, inklusive terapeutiska molekyler, extracellulär matrix matriskomponenter, och andra biomaterial som kitosan. Olika tvärbindningsmedel och metoder kan användas för att generera hydrogeler med en rad styvhet och nedbrytningsegenskaper. Denna kompositionsflexibilitet gör att alginat kan fungera som en mångsidig, modifierbar, biologiskt kompatibel biomaterialkonstruktion. [7]

Kliniskbetydelse

Alginateri sårförband

Alginathydrogelerhar omfattande användning som sårgränssnitt i förband avsedda att stödja läkning efter brännskador, trycksår, venösa sår och andra exudativa kutana sår. Medan indikationerna på alginat sårförband är olika i vart och ett av dessa sammanhang, några underliggande principer är generellt relevanta. Eftersom alginater möjliggör relativt fri diffusion av vatten och lösta ämnen, alginatförband tros generera en relativt fysiologisk miljö vid sårgränssnittet som uppmuntrar läkning. Dessutom, en del forskning postulerar att kalciumfrisättning från alginathydrogeler tvärbundna med kalcium stimulerar koagulativa vägar och vilket resulterar i ett helande svar. Medan alginatförband ser omfattande användning vid sårläkning, kopplar få välkontrollerade studier definitivt deras användning till förbättringar av resultaten. [8] Det är fortfarande obestämt om detta beror på brist på publicerade bevis eller brist på nytta som uppnåtts med dessa förband.

Alginateri inkapsling

Modernaadministrationssystem för läkemedel använder ofta en ”bärare” -konstruktion som skyddar och underlättar leveransen av den avsedda terapeutiska föreningen (erna). På grund av deras flexibilitet, modifierbarhet, och väl studerad biokompatibilitet, alginatbaserade hydrogeler är ofta kandidater för denna ansökan. [9] Terapeutiska medel från insulin till doxorubicin till hela celler och vävnader har inkapslats i alginat, levererats till den fysiologiska miljö och studerats i prekliniska och kliniska prövningar. Eftersom alginater kan tvärbinda med medel som i allmänhet är kompatibla med fysiologisk funktion (som kalciumkloridlösningar), celler och vävnader kan tillsättas alginater före tvärbindning, vilket gör alginathydrogeler särskilt fördelaktiga biomaterialkonstruktioner för levande celler och organoider inkapsling. [10]

Förpatienter med omfattande hudsår bör vårdpersonal överväga alginatförband som ett sätt att upprätthålla en fuktig och halvfysiologisk sårmiljö. i alla fall, det nämner att systematisk översikt [publikationstyp] har misslyckats med att styrka överlägsenheten hos alginatförband jämfört med andra förbandstyper.